JP3161430B2 - Scanning exposure method, scanning exposure apparatus, and element manufacturing method - Google Patents

Scanning exposure method, scanning exposure apparatus, and element manufacturing method

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JP3161430B2
JP3161430B2 JP30203998A JP30203998A JP3161430B2 JP 3161430 B2 JP3161430 B2 JP 3161430B2 JP 30203998 A JP30203998 A JP 30203998A JP 30203998 A JP30203998 A JP 30203998A JP 3161430 B2 JP3161430 B2 JP 3161430B2
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子、液晶
表示素子等の製造過程中のリソグラフィー工程で使用さ
れる走査露光方法、走査露光装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a scanning exposure method and a scanning exposure apparatus used in a lithography step in the process of manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の投影露光装置には大別し
て2つの方式があり、1つはマスク(レチクル)のパタ
ーン全体を内包し得る露光フィールドを持った投影光学
系を介してウェハやプレート等の感光基板をステップア
ンドリピート方式で露光する方法であり、もう1つはマ
スクと感光基板とを投影光学系を挟んで対向させて円弧
状スリット照明光のマスク照明の下で相対走査して露光
するスキャン方法である。
2. Description of the Related Art Heretofore, there are roughly two types of projection exposure apparatuses of this type. One is a wafer exposure system which has a light exposure field capable of enclosing the entire pattern of a mask (reticle). The other is a method of exposing a photosensitive substrate such as a plate by a step-and-repeat method. This is a scanning method for performing exposure.

【0003】前者のステップアンドリピート露光方式を
採用したステッパーは、最近のリソグラフィー工程で主
流をなす装置であり、後者のスキャン露光方式を採用し
たアライナーに比べて、解像力、重ね合わせ精度、スル
ープット等が何れも高くなってきており、今後も暫くは
ステッパーが主流であるものと考えられている。このス
テップアンドリピート露光方式では、投影光学系の見か
け上の焦点深度を大きくするため、1つの露光領域の露
光中に感光基板と投影光学系を投影光学系の光軸方向に
相対移動させる露光方法(累進焦点露光方法と呼ぶこと
にする)を併用することも提案されている。この累進焦
点露光方法における光軸方向の移動量は投影光学系の本
来の焦点深度や感光基板上の微小な凹凸を考慮したもの
であり、移動中には感光基板上の凹凸の少なくとも上部
と下部とに投影光学系の最良結像面がくるようになって
いる。
A stepper adopting the former step-and-repeat exposure method is a mainstream apparatus in recent lithography processes, and has a higher resolution, overlay accuracy, throughput, etc. than an aligner employing the latter scan exposure method. Both are getting higher, and steppers are considered to be the mainstream for some time to come. In this step-and-repeat exposure method, in order to increase the apparent depth of focus of the projection optical system, an exposure method in which the photosensitive substrate and the projection optical system are relatively moved in the optical axis direction of the projection optical system during exposure of one exposure area. It has also been proposed to use a progressive focus exposure method together. The amount of movement in the optical axis direction in this progressive focus exposure method takes into account the original depth of focus of the projection optical system and minute irregularities on the photosensitive substrate. The best imaging plane of the projection optical system comes to come.

【0004】ところで、最近スキャン露光方式において
も高解像力を達成する新たな方式がSPIE Vol.1088
Optical/Laser Microlithography II(1989)の第42
4頁〜433頁においてステップアンドスキャン方式と
して提案された。ステップアンドスキャン方式とは、マ
スク(レチクル)を1次元に走査しつつ、ウェハをそれ
と同期した速度で1次元に走査するスキャン方式と、走
査露光方向と直交する方向にウェハをステップ移動させ
る方式とを混用したものである。
Recently, a new system which achieves a high resolution even in a scan exposure system is disclosed in SPIE Vol.
Optical / Laser Microlithography II (1989) 42nd
It was proposed as a step-and-scan method on pages 4 to 433. The step-and-scan method is a method in which a mask (reticle) is one-dimensionally scanned while a wafer is one-dimensionally scanned at a speed synchronized with the mask, and a method in which the wafer is step-moved in a direction orthogonal to a scanning exposure direction. Are mixed.

【0005】図11は、ステップアンドスキャン方式の
概念を説明する図であるが、ここではウェハW上のX方
向のショット領域(1チップ、又はマルチチップ)の並
びを円弧状スリット照明光RILで走査露光し、Y方向
についてはウェハWをステッピングする。同図中、破線
で示した矢印がステップアンドスキャン(以下、S&S
とする)の露光順路を表し、ショット領域SA1,SA
2,…,SA6の順にS&S露光を行い、次にウェハW
の中央にY方向に並んだショット領域SA7,SA8,
…,SA12の順に同様のS&S露光を行う。
FIG. 11 is a view for explaining the concept of the step-and-scan method. Here, the arrangement of shot areas (one chip or multi-chip) in the X direction on the wafer W is determined by the arc-shaped slit illumination light RIL. Scanning exposure is performed, and the wafer W is stepped in the Y direction. In the figure, the arrow indicated by the broken line is a step-and-scan (hereinafter referred to as S & S).
), And the shot areas SA1, SA
S & S exposure is performed in the order of 2,..., SA6.
Shot areas SA7, SA8,
, And the same S & S exposure is performed in the order of SA12.

【0006】上記文献に開示されたS&S方式のアライ
ナーでは、円弧状スリット照明光RILで照明されたレ
チクルパターンの像が1/4倍の縮小投影光学系を介し
てウェハW上に結像されるため、レチクルステージのX
方向の走査速度はウェハステージのX方向の走査速度の
4倍に精密に制御される。また、円弧状スリット照明光
RILを使うのは、投影光学系として屈折素子と反射素
子とを組み合わせた縮小系を用い、光軸から一定距離だ
け離れた像高点の狭い範囲(輪帯状)で各種収差がほぼ
零になるという利点を得るためである。そのような反射
縮小投影系の一例は、例えばUSP.4,747,678に開示され
ている。
In the S & S type aligner disclosed in the above document, an image of the reticle pattern illuminated by the arc-shaped slit illumination light RIL is formed on the wafer W via a 投影 -fold reduction projection optical system. Therefore, X of the reticle stage
The scanning speed in the direction is precisely controlled to be four times the scanning speed in the X direction of the wafer stage. Further, the arc-shaped slit illumination light RIL is used in a narrow range of an image height point at a certain distance from the optical axis (a ring shape) using a reduction system combining a refraction element and a reflection element as a projection optical system. This is to obtain an advantage that various aberrations become almost zero. An example of such a reflection reduction projection system is disclosed in, for example, US Pat. No. 4,747,678.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記文献
に開示のステップアンドスキャン装置にステップアンド
リピート方式と同様の累進焦点露光方法を適用すること
は不可能である。つまりステップアンドリピート方式の
場合は、レチクルと照明光束/ウェハと露光光束とが投
影光学系の光軸に垂直な方向(ウェハの面内方向)に相
対移動しない構成となっているため、露光中にウェハと
投影光学系とを光軸方向(Z方向)に相対移動させるこ
とで転写領域内を複数の焦点位置で多重露光することが
できる。
However, it is impossible to apply the progressive focus exposure method similar to the step-and-repeat method to the step-and-scan apparatus disclosed in the above document. That is, in the case of the step-and-repeat method, the reticle, the illumination light beam / the wafer, and the exposure light beam do not relatively move in a direction perpendicular to the optical axis of the projection optical system (in-plane direction of the wafer). By relatively moving the wafer and the projection optical system in the optical axis direction (Z direction), multiple exposures can be performed in the transfer area at a plurality of focal positions.

【0008】それに対して上記のステップアンドスキャ
ン装置の場合は、レチクルと照明光束/ウェハと露光光
束とが投影光学系の光軸に垂直な方向(X又はY方向)
に相対移動する構成となっているため、露光中にウェハ
と投影光学系とを単純に光軸方向に相対移動させると転
写領域内の位置によって合焦する部分と合焦しない部分
とが混在することになる。従ってステップアンドリピー
ト方式と同様の累進焦点露光方法を単純に適用しただけ
では、焦点深度拡大の効果が期待できないばかりでな
く、かえって像の解像度が低下する。
On the other hand, in the case of the above-described step-and-scan apparatus, the reticle, the illumination light beam / the wafer, and the exposure light beam are in a direction perpendicular to the optical axis of the projection optical system (X or Y direction)
When the wafer and the projection optical system are simply moved relative to each other in the optical axis direction during the exposure, a portion to be focused and a portion to be out of focus are mixed depending on the position in the transfer area. Will be. Therefore, simply applying the progressive focus exposure method similar to the step-and-repeat method not only cannot expect the effect of expanding the depth of focus but also lowers the resolution of the image.

【0009】そこで本発明は、従来の累進焦点露光方法
が容易に適用し得るステップアンドスキャン方式等の走
査露光方法、装置を提供することを第1の目的とし、さ
らに累進焦点露光方法を適用した場合にも全体に渡って
焦点深度拡大効果が得られる走査露光方法、装置を提供
することを第2の目的とする。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a scanning exposure method and apparatus such as a step-and-scan method to which a conventional progressive focus exposure method can be easily applied, and to which a progressive focus exposure method is further applied. It is a second object of the present invention to provide a scanning exposure method and apparatus capable of obtaining the effect of increasing the depth of focus over the entire case.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明は、例えば、照明光に対してマスク(R)
を相対移動するのに同期して、投影光学系(PL)を通
る照明光に対して基板(W)を相対移動することで、基
板(W)を走査露光するに際し、基板(W)上での照明
光の照射領域(AP’)を、投影光学系(PL)の視野
(IF)内でその光軸(AX)を含み、かつ走査露光中
に基板(W)が移動される第1(X)方向と直交する第
2(Y)方向に沿って直線状に延びる矩形状又はスリッ
ト状に制限するとともに、走査露光中、照射領域(A
P’)内での投影光学系(PL)の結像面と基板(W)
との位置関係を調整するために、投影光学系(PL)の
光軸方向に基板(W)を3点で駆動するようにしてい
る。
In order to solve the above problems, the present invention provides, for example, a mask (R) for illuminating light.
When the substrate (W) is moved relative to the illumination light passing through the projection optical system (PL) in synchronization with the relative movement of the substrate (W), the substrate (W) is scanned and exposed on the substrate (W). The first area (AP ′) of the illumination light including the optical axis (AX) in the field of view (IF) of the projection optical system (PL) and the substrate (W) being moved during the scanning exposure. X) is limited to a rectangular shape or a slit shape linearly extending along a second (Y) direction orthogonal to the direction, and the irradiation area (A
P ′) and the image plane of the projection optical system (PL) and the substrate (W)
The substrate (W) is driven at three points in the direction of the optical axis of the projection optical system (PL) in order to adjust the positional relationship with the projection optical system (PL).

【0011】また上記課題を解決するために、本願発明
は、例えば、照明光に対してマスク(R)を相対移動す
るのに同期して、投影光学系(PL)を通る照明光に対
して基板(W)を相対移動することで、基板(W)を走
査露光するに際し、その走査露光中、投影光学系(P
L)の視野(IF)内で基板(W)が移動される第1
(X)方向、及びこれと直交する第2(Y)方向の両方
と交差する方向に沿ってその投射位置が設定されるビー
ム(SLI)を基板上に投射して、投影光学系(PL)
の結像面と基板(W)との投影光学系の光軸方向に関す
る位置関係を検出するようにしている。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention relates to, for example, an illumination light passing through a projection optical system (PL) in synchronization with a relative movement of a mask (R) with respect to the illumination light. When the substrate (W) is scanned and exposed by relatively moving the substrate (W), the projection optical system (P
First, the substrate (W) is moved within the field of view (IF) of L).
A beam (SLI) whose projection position is set is projected on the substrate along a direction intersecting both the (X) direction and the second (Y) direction orthogonal to the (X) direction, and the projection optical system (PL)
The positional relationship between the image forming plane and the substrate (W) in the optical axis direction of the projection optical system is detected.

【0012】また上記課題を解決するために、本願発明
は、例えば、照明光に対してマスク(R)を相対移動す
るのに同期して、投影光学系(PL)を通る照明光に対
して基板(W)を相対移動することで、基板(W)を走
査露光するに際し、その走査露光中、基板(W)上にお
ける照明光の照射領域(AP’)内にビームを投射し、
その反射ビーム(BRL)を光電検出して照射領域(A
P’)内での基板(W)の傾斜に関する情報を得るとと
もに、該得られた情報に基づいて投影光学系(PL)の
結像面と基板(W)とを相対移動するようにしている。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention relates to, for example, an illumination light passing through a projection optical system (PL) in synchronization with a relative movement of a mask (R) with respect to the illumination light. When the substrate (W) is scanned and exposed by relatively moving the substrate (W), a beam is projected into an irradiation area (AP ′) of the illumination light on the substrate (W) during the scanning exposure,
The reflected beam (BRL) is photoelectrically detected and the irradiation area (A
Information on the tilt of the substrate (W) within P ′) is obtained, and the image plane of the projection optical system (PL) and the substrate (W) are relatively moved based on the obtained information. .

【0013】また上記課題を解決するために、本願発明
は、例えば、照明光に対してマスク(R)を相対移動す
るのに同期して、投影光学系(PL)を通る照明光に対
して基板(W)を相対移動することで、基板(W)を走
査露光するに際し、その走査露光中、基板(W)上の所
定点が照明光の照射領域(AP’)内に存在している間
に、投影光学系(PL)の光軸(AX)方向に関してそ
の所定点の位置を変化させることで、光軸方向の互いに
異なる位置のそれぞれでその所定点に照明光を照射する
ようにしている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to, for example, an illumination light passing through a projection optical system (PL) synchronized with a relative movement of a mask (R) with respect to the illumination light. When scanning and exposing the substrate (W) by relatively moving the substrate (W), a predetermined point on the substrate (W) is present in the irradiation area (AP ′) of the illumination light during the scanning exposure. In the meantime, by changing the position of the predetermined point in the optical axis (AX) direction of the projection optical system (PL), the predetermined point is irradiated with illumination light at each of different positions in the optical axis direction. I have.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明によれば、マスクと基板と
を投影光学系に対して相対移動させて走査露光する際
に、投影光学系により基板上に投影される回路パターン
の一部の像を、投影光学系の円形視野内で1次元走査方
向と交差した方向に延びるとともに、1次元走査方向に
ほぼ一定の幅を有する直線的な1つのスリット領域内、
又は複数の平行なスリット領域内に制限するように構成
したため、投影光学系の最良結像面と基板上の被露光領
域の表面とを必要に応じて相対的に1次元走査方向に関
して傾けて走査露光することが可能となり、見かけ上の
焦点深度を拡大するような累進焦点露光法が容易に実現
できる。
According to the present invention, when a mask and a substrate are moved relative to a projection optical system for scanning exposure, a part of a circuit pattern projected on the substrate by the projection optical system is exposed. The image extends within a circular field of view of the projection optical system in a direction intersecting the one-dimensional scanning direction and has a substantially constant width in the one-dimensional scanning direction within one linear slit region.
Or, since it is configured to be limited to a plurality of parallel slit regions, the best imaging surface of the projection optical system and the surface of the region to be exposed on the substrate are scanned while being inclined relative to the one-dimensional scanning direction as necessary. Exposure becomes possible, and a progressive focus exposure method that enlarges the apparent depth of focus can be easily realized.

【0015】また累進焦点露光法を実施する場合は、投
影光学系の円形視野内で制限されたスリット領域内の像
面と基板上の被露光領域の表面との相対的な傾きが投影
光学系の焦点深度の幅内に維持されるように1次元走査
時の基板の移動に連動してレベリング状態とフォーカス
状態とを制御するだけで、スリット領域の長手方向(非
走査方向)に関してほぼ均一な焦点深度拡大効果が得ら
れることになる。そこで本発明による走査露光方法が適
用される投影露光装置の構成とその動作について以下に
説明する。
When the progressive focus exposure method is performed, the relative inclination between the image plane in the slit area limited in the circular visual field of the projection optical system and the surface of the exposure area on the substrate is determined by the projection optical system. By controlling the leveling state and the focus state in conjunction with the movement of the substrate during one-dimensional scanning so as to be maintained within the range of the depth of focus of the slit area, the slit area is substantially uniform in the longitudinal direction (non-scanning direction). The effect of increasing the depth of focus can be obtained. The configuration and operation of a projection exposure apparatus to which the scanning exposure method according to the present invention is applied will be described below.

【0016】図1は本発明の実施に好適な縮小投影型露
光装置の構成を示し、本装置では屈折素子のみ、或いは
屈折素子と反射素子との組み合わせで構成された1/5
縮小の両側テレセントリックな投影光学系PLを使うも
のとする。水銀ランプ1からの露光用照明光は楕円鏡2
で第2焦点に集光される。この第2焦点には、モータ4
によって照明光の遮断と透過とを切り替えるロータリー
シャッター3が配置される。シャッター3を通った照明
光束はミラー5で反射され、インプットレンズ6を介し
てフライアイレンズ系7に入射する。
FIG. 1 shows a configuration of a reduction projection type exposure apparatus suitable for carrying out the present invention. In this apparatus, a 1/5 element composed of only a refraction element or a combination of a refraction element and a reflection element is used.
It is assumed that a projection optical system PL that is telecentric on both sides of reduction is used. The illumination light for exposure from the mercury lamp 1 is an elliptical mirror 2
At the second focal point. In this second focus, the motor 4
A rotary shutter 3 that switches between blocking and transmission of the illumination light is disposed. The illumination light beam passing through the shutter 3 is reflected by the mirror 5 and enters the fly-eye lens system 7 via the input lens 6.

【0017】フライアイレンズ系7の射出側には、多数
の2次光源像が形成され、各2次光源像からの照明光は
ビームスプリッタ8を介してレンズ系(コンデンサーレ
ンズ)9に入射する。レンズ系9の後側焦点面には、レ
チクルブラインド機構10の可動ブレードBL1,BL
2,BL3,BL4が図2のように配置されている。4
枚のブレードBL1,BL2,BL3,BL4は夫々駆
動系50によって独立に移動される。本装置例ではブレ
ードBL1,BL2のエッジによってX方向(走査露光
方向)の開口APの幅が決定され、ブレードBL3,B
L4のエッジによってY方向(ステッピング方向)の開
口APの長さが決定されるものとする。また、4枚のブ
レードBL1〜BL4の各エッジで規定された開口AP
の形状は投影光学系PLの円形イメージフィールド(視
野)IF内に包含されるように定められる。
A large number of secondary light source images are formed on the exit side of the fly-eye lens system 7, and illumination light from each secondary light source image enters a lens system (condenser lens) 9 via a beam splitter 8. . On the rear focal plane of the lens system 9, movable blades BL1 and BL of the reticle blind mechanism 10 are provided.
2, BL3 and BL4 are arranged as shown in FIG. 4
The blades BL1, BL2, BL3, and BL4 are independently moved by the drive system 50, respectively. In the present apparatus example, the width of the opening AP in the X direction (scanning exposure direction) is determined by the edges of the blades BL1 and BL2,
It is assumed that the length of the opening AP in the Y direction (stepping direction) is determined by the edge of L4. An opening AP defined by each edge of the four blades BL1 to BL4
Is determined so as to be included in the circular image field (field of view) IF of the projection optical system PL.

【0018】さて、ブラインド機構10の位置で照明光
は均一な照度分布となり、ブラインド機構10の開口A
Pを通過した照明光は、レンズ系11,ミラー12、及
びメインコンデンサーレンズ13を介してレチクルRを
照射する。このとき、ブラインド機構10の4枚のブレ
ードBL1〜BL4で規定された開口APの像がレチク
ルR下面のパターン面に結像される。さて、開口APで
規定された照明光を受けたレチクルRは、コラム15上
を少なくともX方向に等速移動可能なレチクルステージ
14に保持される。
At the position of the blind mechanism 10, the illumination light has a uniform illuminance distribution, and the aperture A of the blind mechanism 10
The illumination light having passed through P irradiates the reticle R via the lens system 11, the mirror 12, and the main condenser lens 13. At this time, an image of the opening AP defined by the four blades BL1 to BL4 of the blind mechanism 10 is formed on the pattern surface on the lower surface of the reticle R. The reticle R that has received the illumination light defined by the opening AP is held on a reticle stage 14 that can move on the column 15 at least in the X direction at a constant speed.

【0019】コラム15は、投影光学系PLの鏡筒を固
定する不図示のコラムと一体になっている。レチクルス
テージ14は駆動系51によってX方向の1次元走査移
動、ヨーイング補正のための微小回転移動等を行う。ま
たレチクルステージ14の一端にはレーザ干渉計30か
らの測長ビームを反射する移動鏡31が固定され、レチ
クルRのX方向の位置とヨーイング量がレーザ干渉計3
0によってリアルタイムに計測される。尚、レーザ干渉
計30用の固定鏡(基準鏡)32は投影光学系PLの鏡
筒上端部に固定されている。
The column 15 is integrated with a column (not shown) for fixing the lens barrel of the projection optical system PL. The reticle stage 14 performs a one-dimensional scanning movement in the X direction and a minute rotation movement for yawing correction by a driving system 51. A moving mirror 31 that reflects the measurement beam from the laser interferometer 30 is fixed to one end of the reticle stage 14, and the position of the reticle R in the X direction and the yawing amount are determined by the laser interferometer 3.
It is measured in real time by 0. The fixed mirror (reference mirror) 32 for the laser interferometer 30 is fixed to the upper end of the lens barrel of the projection optical system PL.

【0020】レチクルRに形成されたパターンの像は投
影光学系PLによって1/5に縮小されてウェハW上に
結像される。ウェハWは微小回転可能、且つ任意の角度
に傾斜可能なウェハホルダー16に基準マーク板FMと
ともに保持される。ホルダー16は投影光学系PLの光
軸AX方向(Z方向)に微小移動可能なZステージ17
上に設けられる。そしてZステージ17はX,Y方向に
2次元移動するXYステージ18上に設けられ、このX
Yステージ18は駆動系52で駆動される。
The image of the pattern formed on the reticle R is reduced to 1/5 by the projection optical system PL and formed on the wafer W. The wafer W is held together with the reference mark plate FM by a wafer holder 16 that can be rotated slightly and tilted at an arbitrary angle. The holder 16 is a Z stage 17 that can be slightly moved in the optical axis AX direction (Z direction) of the projection optical system PL.
Provided above. The Z stage 17 is provided on an XY stage 18 that moves two-dimensionally in the X and Y directions.
The Y stage 18 is driven by a drive system 52.

【0021】またXYステージ18の座標位置とヨーイ
ング量とはレーザ干渉計33によって計測され、そのレ
ーザ干渉計33のための固定鏡(基準鏡)34は投影光
学系PLの鏡筒下端部に、移動鏡35はZステージ17
の一端部に夫々固定される。本装置例では投影倍率を1
/5としたので、スキャン露光時のXYステージ18の
X方向の移動速度Vwsは、レチクルステージ14の速
度Vrsの1/5である。
The coordinate position and the yawing amount of the XY stage 18 are measured by a laser interferometer 33. A fixed mirror (reference mirror) 34 for the laser interferometer 33 is provided at the lower end of the lens barrel of the projection optical system PL. The movable mirror 35 is the Z stage 17
Are fixed respectively to one end of the. In this device example, the projection magnification is 1
Therefore, the moving speed Vws of the XY stage 18 in the X direction at the time of scan exposure is 1/5 of the speed Vrs of the reticle stage 14.

【0022】さらに本装置例では、レチクルRと投影光
学系PLとを介してウェハW上のアライメントマーク
(又は基準マークFM)を検出するTTR(スルーザレ
チクル)方式のアライメントシステム40と、レチクル
Rの下方空間から投影光学系PLを介してウェハW上の
アライメントマーク(又は基準マークFM)を検出する
TTL(スルーザレンズ)方式のアライメントシステム
41とを設け、S&S露光の開始前、或いはスキャン露
光中にレチクルRとウェハWとの相対的な位置合わせを
行うようにした。
Further, in the present apparatus example, a TTR (through-the-reticle) type alignment system 40 for detecting an alignment mark (or a reference mark FM) on the wafer W via the reticle R and the projection optical system PL, and a reticle R And a TTL (through-the-lens) type alignment system 41 for detecting an alignment mark (or a reference mark FM) on the wafer W from the space below through the projection optical system PL, before starting S & S exposure or scanning exposure The relative positioning between the reticle R and the wafer W is performed during the process.

【0023】また図1中に示した光電センサー42は、
基準マークFMを発光タイプにしたとき、その発光マー
クからの光を投影光学系PL、レチクルR、コンデンサ
ーレンズ13、レンズ系11,9、及びビームスプリッ
タ8を介して受光するもので、XYステージ18の座標
系におけるレチクルRの位置を規定する場合や、各アラ
イメントシステム40,41の検出中心の位置を規定す
る場合に使われる。但し、これらのアライメントシステ
ムは本発明を達成するためにことさら必須の要件ではな
い。
The photoelectric sensor 42 shown in FIG.
When the reference mark FM is of a light emitting type, the light from the light emitting mark is received via the projection optical system PL, reticle R, condenser lens 13, lens systems 11, 9 and beam splitter 8, and the XY stage 18 Is used to define the position of the reticle R in the coordinate system of, or to define the position of the detection center of each alignment system 40, 41. However, these alignment systems are not essential requirements for achieving the present invention.

【0024】ところでブラインド機構10の開口AP
は、走査方向(X方向)と直交するY方向に関して極力
長くすることによって、X方向の走査回数、即ちウェハ
WのY方向のステッピング回数を少なくすることができ
る。但し、レチクルR上のチップパターンのサイズや形
状、配列によっては、開口APのY方向の長さをブレー
ドBL3,BL4の各エッジで変更した方がよいことも
ある。
The opening AP of the blind mechanism 10
By increasing the length in the Y direction orthogonal to the scanning direction (X direction) as much as possible, the number of scans in the X direction, that is, the number of steppings of the wafer W in the Y direction can be reduced. However, depending on the size, shape, and arrangement of the chip patterns on the reticle R, it may be better to change the length of the opening AP in the Y direction at each edge of the blades BL3 and BL4.

【0025】例えばブレードBL3,BL4の対向する
エッジがウェハW上のショット領域を区画するストリー
トライン上に合致するように調整するとよい。このよう
にすれば、ショット領域のY方向のサイズ変化に容易に
対応できる。また1つのショット領域のY方向の寸法が
開口APのY方向の最大寸法以上になる場合は、特開平
2−229423号公報にみられるように、ショット領
域の内部でオーバーラップ露光を行って、露光量のシー
ムレス化を行う必要がある。この場合の方法については
本発明の必須要件ではないので説明は割愛する。
For example, it is preferable to adjust the edges of the blades BL3 and BL4 so that the opposing edges coincide with the street lines defining the shot area on the wafer W. With this configuration, it is possible to easily cope with a change in the size of the shot area in the Y direction. When the dimension of one shot area in the Y direction is equal to or larger than the maximum dimension of the opening AP in the Y direction, as shown in JP-A-2-229423, overlapping exposure is performed inside the shot area. It is necessary to make the exposure amount seamless. Since the method in this case is not an essential requirement of the present invention, the description is omitted.

【0026】ここで、任意の角度に傾斜可能なウェハホ
ルダー16、及びその周辺の構成について図3(a)を
参照して説明する。XYステージ18上のZステージ1
7にはモータ21が設けられ、Zステージ17を光軸A
X方向に駆動する。ウェハホルダー16は、そのほぼ中
心を支持されてZステージ17上に載置される。またウ
ェハホルダー16はその周縁部にレベリング駆動部20
A,20Bが設けられ、ホルダー16上のウェハWを任
意の角度に傾斜可能となっている。
Here, the configuration of the wafer holder 16 which can be tilted to an arbitrary angle and its surroundings will be described with reference to FIG. Z stage 1 on XY stage 18
7, a motor 21 is provided, and the Z stage 17 is
Drive in the X direction. The wafer holder 16 is mounted on the Z stage 17 with its center substantially supported. The wafer holder 16 has a leveling drive unit 20
A, 20B are provided, and the wafer W on the holder 16 can be inclined at an arbitrary angle.

【0027】このウェハWの傾斜角度を制御するため
に、非露光波長の光束BPLを照射する投光部19A
と、光束BPLがウェハ面で反射した光束BRLを受光
する受光部19Bとで構成されたフォーカス及びレベリ
ングセンサが設けられている。このフォーカス及びレベ
リングセンサからの光束BPLの焦点は、ウェハW上に
おいて投影光学系PLの光軸AXが通過する点を含む線
上にほぼ一致している。
In order to control the tilt angle of the wafer W, a light projecting unit 19A for irradiating a light beam BPL having a non-exposure wavelength.
And a light receiving unit 19B for receiving the light beam BRL in which the light beam BPL is reflected on the wafer surface is provided with a focus and leveling sensor. The focal point of the light beam BPL from the focus and leveling sensor substantially coincides with the line on the wafer W including the point where the optical axis AX of the projection optical system PL passes.

【0028】レベリング駆動部20A,20Bは、受光
部19Bからのレベリング情報と主制御部100からの
情報とに基づいてウェハホルダー16の傾き量を決定す
るレベリング制御系53からの指令によって駆動され
る。また、受光部19Bからのレベリング情報を常にフ
ィードバックすることによって適正なウェハWの傾斜角
度を維持することもできる。
The leveling drive units 20A and 20B are driven by a command from a leveling control system 53 which determines the amount of tilt of the wafer holder 16 based on the leveling information from the light receiving unit 19B and the information from the main control unit 100. . Further, by always feeding back the leveling information from the light receiving unit 19B, it is possible to maintain an appropriate inclination angle of the wafer W.

【0029】さらに、フォーカス及びレベリングセンサ
からの情報により、ウェハW上の光軸AXと交わる位置
を常に投影光学系の最良結像面に位置させるためのフォ
ーカス情報を得ることもできる。この場合、受光部19
Bで得られた位置情報に基づいたZステージ制御系54
からの指令によってモータ21を駆動することにより、
Zステージ17を光軸AXの方向に駆動する。
Further, from the information from the focus and leveling sensors, it is also possible to obtain focus information for always positioning the position on the wafer W that intersects with the optical axis AX on the best imaging plane of the projection optical system. In this case, the light receiving unit 19
Z stage control system 54 based on position information obtained in B
By driving the motor 21 according to a command from the
The Z stage 17 is driven in the direction of the optical axis AX.

【0030】尚、光束BPLは図3(b)に示すように
ブラインドの開口APで規定される矩形の照射領域A
P′に対して例えば45°程度傾斜したスリット状の光
SLIとしてウェハW上に照射される。このことによ
り、ウェハW上に既に形成されたチップ領域CP1〜C
P4内の回路パターンの方向性に影響されることなくウ
ェハWの傾斜を制御することができる。レベリング駆動
部は便宜上2点のみ図示したが、3点で駆動した方がよ
り良いことは言うまでもない。
The light beam BPL has a rectangular irradiation area A defined by the opening AP of the blind as shown in FIG.
The light is irradiated onto the wafer W as slit-shaped light SLI inclined at, for example, about 45 ° with respect to P ′. As a result, the chip regions CP1 to CP already formed on the wafer W
The inclination of the wafer W can be controlled without being affected by the directionality of the circuit pattern in P4. Although only two points are shown for the sake of convenience, it is needless to say that driving at three points is better.

【0031】次に本装置例の動作を説明するが、そのシ
ーケンスと制御は図1に示すように主制御部100によ
って統括的に管理される。主制御部100の基本的な動
作は、レーザ干渉計30,33からの位置情報、ヨーイ
ング情報の入力、駆動系51,52内のタコジェネレー
タ等からの速度情報の入力等に基づいて、スキャン露光
時にレチクルステージ14とXYステージ18とを所定
の速度比を保ちつつ、レチクルパターンとウェハパター
ンとの相対位置関係を所定のアライメント誤差内に抑え
たまま相対移動させることにある。
Next, the operation of this example of the apparatus will be described. The sequence and control are managed by the main control unit 100 as shown in FIG. The basic operation of the main control unit 100 is based on scan exposure based on input of position information and yaw information from the laser interferometers 30 and 33, input of speed information from a tachogenerator in the drive systems 51 and 52, and the like. Sometimes, the reticle stage 14 and the XY stage 18 are relatively moved while maintaining a predetermined speed ratio and keeping a relative positional relationship between the reticle pattern and the wafer pattern within a predetermined alignment error.

【0032】そして本装置例の主制御部100は、その
動作に加えて累進焦点露光法を実施するために、投影光
学系PLの最良結像面とウェハW上の転写領域とを相対
的に傾け、且つ転写領域内のほぼ中央部が投影光学系P
Lの最良結像面、若しくはその近傍に位置させて照射領
域内の1次元走査方向の位置に応じてレチクルのパター
ン像のフォーカス状態を連続的、若しくは離散的に変化
させたまま走査露光を行うように、レベリング制御系5
3、及びZステージ制御系54を連動制御することを大
きな特徴としている。
The main control unit 100 of the present apparatus example performs the progressive focus exposure method in addition to the operation thereof, so that the best imaging plane of the projection optical system PL and the transfer area on the wafer W are relatively determined. The projection optical system P is tilted and almost in the center of the transfer area.
The scanning exposure is performed while the focus state of the reticle pattern image is continuously or discretely changed according to the position in the one-dimensional scanning direction in the irradiation area by being positioned at or near the best image forming plane L. As described above, the leveling control system 5
3 and the Z stage control system 54 is interlockingly controlled.

【0033】図4は、本装置例を用いた露光方法を概略
的に示す図である。レチクルR上の回路パターンIR内
の位置1〜9は夫々ウェハW上の位置1〜9に対応して
おり、パターンIRに対してウェハWは相対的に傾斜し
ている。尚、ここでは便宜上ウェハWの直上に回路パタ
ーンIRを表示し、回路パターンIRのウェハW上への
投影倍率は1として示した。また、単一の開口APで規
定された露光光束のうちLR,LC,LLの3光束を示
してある。
FIG. 4 is a diagram schematically showing an exposure method using the present apparatus example. Positions 1 to 9 in the circuit pattern IR on the reticle R correspond to positions 1 to 9 on the wafer W, respectively, and the wafer W is relatively inclined with respect to the pattern IR. Here, for convenience, the circuit pattern IR is displayed directly above the wafer W, and the projection magnification of the circuit pattern IR onto the wafer W is shown as 1. Also, three light beams LR, LC, and LL among the exposure light beams defined by the single aperture AP are shown.

【0034】これら3光束のうちの光束LR,LLは、
夫々図2に示すブレードBL1,BL2のエッジで規定
されるものであり、スキャン露光方向に関して光軸AX
を中心にほぼ対称に位置する。光束LRとLLとの幅は
開口APのX方向の幅に対応しており、露光光束の走査
方向の照射範囲を表している。この照射範囲内では露光
光束の強度分布はほぼ一様となっている。光束LCは露
光光束の照射範囲のほぼ中心を通る主光線を有し、この
主光線は投影光学系PLの光軸AXと一致しているもの
とする。
The light beams LR and LL of these three light beams are:
The optical axis AX is defined by the edges of the blades BL1 and BL2 shown in FIG.
Are located almost symmetrically with respect to the center. The width of the light beams LR and LL corresponds to the width of the opening AP in the X direction, and represents the irradiation range of the exposure light beam in the scanning direction. Within this irradiation range, the intensity distribution of the exposure light beam is almost uniform. The light beam LC has a principal ray passing substantially through the center of the irradiation range of the exposure light beam, and this principal ray coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL.

【0035】さらに、投影光学系PLの最良結像面は破
線BFで示してある。この走査露光は、XYステージ1
8をX方向に駆動すると同時にZステージ17を光軸A
Xの方向に駆動して、ウェハWの照射領域内のほぼ中心
(露光光束の照射範囲のほぼ中心と一致)が常に投影光
学系PLの最良結像面BFに位置するように制御され
る。
Further, the best imaging plane of the projection optical system PL is indicated by a broken line BF. This scanning exposure is performed on the XY stage 1
8 in the X direction and at the same time, the Z stage 17
Driving in the X direction, control is performed such that the approximate center of the irradiation area of the wafer W (coincident with the approximate center of the irradiation range of the exposure light beam) is always located on the best imaging plane BF of the projection optical system PL.

【0036】尚、このとき走査露光の走査方向に関する
ウェハW上の照射領域(被露光領域)AP′の幅をDa
p、ウェハW上の照射領域AP′と最良結像面BFとの
傾き角をθ1、投影光学系PLの焦点深度の光軸方向の
幅(DOF)をΔZ1として、Dap・sinθ1≧Δ
Z1の関係を満たすように、照射領域の幅Dapと傾き
角θ1との少なくとも一方を調整するようにする。尚、
一般的に理論上の焦点深度幅はΔZ1=λ/NA2
(λ:露光波長,NA:投影光学系の開口数)である。
At this time, the width of the irradiation area (exposed area) AP 'on the wafer W in the scanning direction of the scanning exposure is Da
p, Dap · sin θ1 ≧ Δ, where θ1 is the inclination angle between the irradiation area AP ′ on the wafer W and the best imaging plane BF, and ΔZ1 is the width (DOF) of the depth of focus of the projection optical system PL in the optical axis direction.
At least one of the irradiation area width Dap and the inclination angle θ1 is adjusted so as to satisfy the relationship of Z1. still,
Generally, the theoretical depth of focus is ΔZ1 = λ / NA2
(Λ: exposure wavelength, NA: numerical aperture of the projection optical system).

【0037】さて、走査露光が開始された直後のウェハ
WとパターンIRとの露光光束に対する位置関係は図4
(a)に示すような状態であり、回路パターンIR内の
位置2に着目すると、この位置2は露光光束の照射範囲
内に入ったところである。しかし、この状態では対応す
るウェハW上の位置2の像は最良結像面BFからずれた
デフォーカス状態であり、投影像の強度分布はピークの
緩やかな状態となっている。
FIG. 4 shows the positional relationship between the wafer W and the pattern IR with respect to the exposure light beam immediately after the start of the scanning exposure.
In the state shown in FIG. 7A, focusing on a position 2 in the circuit pattern IR, the position 2 has just entered the irradiation range of the exposure light beam. However, in this state, the image at position 2 on the corresponding wafer W is in a defocused state deviated from the best imaging plane BF, and the intensity distribution of the projected image has a gentle peak.

【0038】さらに走査露光が進んだ状態が図4(b)
であり、ウェハW上の位置2は最良結像面BFに位置し
ている。この状態では位置2の像はベストフォーカス状
態であり、像の強度分布のピークは鋭くなっている。ウ
ェハWが図4(c)に示す位置まで移動すると、位置2
は図4(a)の状態とは反対の最良結像面BFからずれ
たデフォーカス状態となり、像の強度分布のピークは緩
やかな状態となる。
FIG. 4B shows a state in which the scanning exposure is further advanced.
And the position 2 on the wafer W is located on the best imaging plane BF. In this state, the image at position 2 is in the best focus state, and the peak of the intensity distribution of the image is sharp. When the wafer W moves to the position shown in FIG.
Is a defocus state shifted from the best imaging plane BF opposite to the state of FIG. 4A, and the peak of the intensity distribution of the image is a gentle state.

【0039】以上の走査露光(等速スキャン)によって
ウェハW上の位置2に照射される露光量の光軸AX方向
(Z方向)の分布は図5に示すようになる。つまり位置
2での露光量は、Z方向のDap・sinθ1の範囲
(焦点深度の幅DOF)でほぼ均一となっている。ま
た、その結果位置2に与えられた像の強度分布を図6に
示す。強度分布ER,EC,ELは、夫々光束LR,L
C,LLによって得られる像強度を表すものであり、強
度分布Eは光束LR,LC,LLを含めた露光光束によ
って得られる像強度の積算値を表すものである。
FIG. 5 shows the distribution of the amount of exposure applied to the position 2 on the wafer W in the optical axis AX direction (Z direction) by the above scanning exposure (constant speed scan). That is, the exposure amount at the position 2 is substantially uniform in the range of Dap · sin θ1 in the Z direction (the depth of focus DOF). FIG. 6 shows the intensity distribution of the image given at position 2 as a result. The intensity distributions ER, EC, and EL are luminous fluxes LR, L, respectively.
C, LL represents the image intensity obtained, and the intensity distribution E represents the integrated value of the image intensity obtained by the exposure light beam including the light beams LR, LC, LL.

【0040】この場合、位置2は露光光束の照射範囲内
にある間中、光束を照射されている(光エネルギーを受
けている)ため、積算された強度分布Eはピークの緩や
かな分布となる。よって、ウェハW上のフォトレジスト
を感光(完全に除去)する露光量Eth以上の強度を持
つ幅Wは、図示するように比較的広くなる。この幅Wを
狭くするためには、矩形状の照明光束の強度分布が走査
露光の1次元走査方向に関して少なくとも2ヶ所で極大
となるようにすればよい。
In this case, since the position 2 is irradiated with the light beam (receives light energy) throughout the irradiation light beam irradiation range, the integrated intensity distribution E has a gentle peak distribution. . Therefore, the width W having an intensity equal to or more than the exposure amount Eth for exposing (completely removing) the photoresist on the wafer W is relatively wide as shown in the drawing. In order to reduce the width W, the intensity distribution of the rectangular illumination light beam may be maximized at at least two places in the one-dimensional scanning direction of the scanning exposure.

【0041】このため、例えば図7に示すように開口A
Pの中央部を遮光した構造(ダブルスリット状の開口)
のレチクルブラインド機構を用いるようにする。これ
は、ブラインド機構10の4枚のブレードのうちのブレ
ードBL4を、開口APの中央部をX方向に所定の幅で
遮光するようにY方向に伸びた遮光片を有するような形
状としたものである。
For this reason, for example, as shown in FIG.
Structure shielding the central part of P from light (double slit-shaped opening)
Reticle blind mechanism. This is one in which the blade BL4 of the four blades of the blind mechanism 10 is shaped so as to have a light shielding piece extending in the Y direction so as to shield the central portion of the opening AP with a predetermined width in the X direction. It is.

【0042】このようなブラインド機構を用いた場合、
走査露光(等速スキャン)によってウェハW上の位置2
に照射される露光量の光軸AX方向(Z方向)の分布は
図8に示すようになる。つまり位置2での露光量は、Z
方向のDap・sinθ1の範囲(焦点深度の幅DO
F)の両端付近の2ヶ所に同程度の強度を有する状態と
なっている。よって、図4に示す露光光束のうちの光束
LR,LLに相当する部分のみに強度を持たせることが
可能となる。
When such a blind mechanism is used,
Position 2 on wafer W by scanning exposure (constant speed scan)
FIG. 8 shows the distribution of the amount of exposure irradiated on the optical axis AX direction (Z direction). That is, the exposure amount at the position 2 is Z
Range of Dap · sin θ1 in the direction (width DO of DOF)
F) has the same strength at two places near both ends. Therefore, it is possible to give strength only to portions corresponding to the light beams LR and LL of the exposure light beam shown in FIG.

【0043】この光束を用いて前述の走査露光(等速ス
キャン)を行った場合にウェハW上の任意の位置(例え
ば前述の位置2)で得られる像の強度分布は、図9に示
すようになる。強度分布ER′,EL′は夫々、光束L
R,LLで与えられる像の強度分布であり、強度分布
E′は強度分布ER′,EL′を積算したものである。
このとき、強度分布E′は図6に示す強度分布Eよりも
鋭いピークを有しており、ウェハW上のフォトレジスト
を感光(完全に除去)する露光量Eth以上の強度を持
つ幅W′は、図6に示す幅Wよりも狭くすることができ
る。
When the above-mentioned scanning exposure (constant speed scan) is performed using this light beam, the intensity distribution of an image obtained at an arbitrary position (for example, the above-mentioned position 2) on the wafer W is as shown in FIG. become. The intensity distributions ER 'and EL' are
This is the intensity distribution of the image given by R and LL, and the intensity distribution E 'is obtained by integrating the intensity distributions ER' and EL '.
At this time, the intensity distribution E 'has a sharper peak than the intensity distribution E shown in FIG. 6, and has a width W' having an intensity equal to or more than the exposure amount Eth for exposing (completely removing) the photoresist on the wafer W. Can be smaller than the width W shown in FIG.

【0044】さらに、矩形状の照明光束の強度分布が走
査露光の1次元走査方向に関して3ヶ所で極大となるよ
うにしてもよい。そのためには、図7に示すものと同様
に開口部が3つのスリットとなるようなブレードを有す
るレチクルブラインド機構を用いる。この場合、同様に
走査露光によってウェハW上の位置2に照射される露光
量の光軸AX方向の分布は図10に示すようになる。つ
まり位置2での露光量は、最良結像面BF付近とZ方向
のDap・sinθ1の範囲(焦点深度の幅DOF)の
両端付近の2ヶ所との合計3ヶ所で夫々同程度の強度を
有する状態となっている。
Further, the intensity distribution of the rectangular illumination light beam may be maximized at three places in the one-dimensional scanning direction of the scanning exposure. For this purpose, a reticle blind mechanism having a blade whose opening is formed as three slits is used as in the case shown in FIG. In this case, similarly, the distribution of the exposure amount applied to the position 2 on the wafer W by the scanning exposure in the direction of the optical axis AX is as shown in FIG. In other words, the exposure amount at the position 2 has almost the same intensity at a total of three places, that is, the vicinity of the best imaging plane BF and two places near both ends of the range of Dap · sin θ1 in the Z direction (the depth DOF width DOF). It is in a state.

【0045】よって、ウェハWに達する露光光束は図4
に示す光束LR,LC,LLに相当する光束のみとな
る。また光束LR,LLは、投影光学系の光軸AXと同
一の光軸を有する光束LCに対してほぼ対称となるよう
にする。この様な照射範囲内の3ヶ所で強度分布が極大
となる光束で走査露光した場合も、ウェハW上に投影さ
れる像の強度分布は、図6に示す強度分布Eより鋭いピ
ークを有することになる。よって投影される像の幅は図
6に示す幅Wよりも狭くすることができる。
Accordingly, the exposure light flux reaching the wafer W is shown in FIG.
Only the light beams corresponding to the light beams LR, LC, and LL shown in FIG. The light beams LR and LL are set to be substantially symmetric with respect to the light beam LC having the same optical axis as the optical axis AX of the projection optical system. Even when scanning exposure is performed with a light beam having the maximum intensity distribution at three locations within such an irradiation range, the intensity distribution of the image projected on the wafer W should have a sharper peak than the intensity distribution E shown in FIG. become. Therefore, the width of the projected image can be made smaller than the width W shown in FIG.

【0046】尚、照明光束の光強度がほぼ同じ場合に矩
形状の照明光束の強度分布が走査露光の1次元走査方向
に関して2ヶ所の場合と3ヶ所の場合とを比較すると、
3ヶ所の場合の方がXYステージの移動速度を速くする
ことができ、スループットが高い。即ち、従来のUSP.4,
869,999 等で知られている累進焦点露光方法とは逆の効
果が得られることになる。
Incidentally, when the light intensity of the illumination light beam is substantially the same, the intensity distribution of the rectangular illumination light beam is compared with two cases and three cases in the one-dimensional scanning direction of the scanning exposure.
In the case of three locations, the moving speed of the XY stage can be increased, and the throughput is higher. That is, conventional USP.4,
An effect opposite to that of the progressive exposure method known at 869,999 or the like can be obtained.

【0047】また上記の例では、ブラインド機構のブレ
ードに遮光片を持たせた例を示したが、その他、光路中
において回路パターンIRとほぼ共役な位置に遮光した
い領域に応じた大きさ及び形状のNDフィルター等の減
光部材を設ける構成としても同様の効果が得られる。以
上のように上記の例によれば、感光性の基板上に投影さ
れる回路パターンの一部の像を投影光学系の円形投影視
野内で1次元走査方向と交差した方向に延びた直線状の
スリット領域(矩形領域)内に制限して走査露光するよ
うにしたので、焦点深度を拡大させる累進焦点露光方法
を実施する場合は、単に投影光学系の結像面と基板上の
被露光領域内の表面とを相対的に1次元走査の方向に関
して所定量だけ傾けるといった極めて簡単な操作を加え
るだけで、基板上の1つのショット領域内の全体に対し
てほぼ均一な焦点深度拡大効果を伴って回路パターンを
転写することが可能となる。また上記の例によれば、円
形投影視野内で制限される回路パターンの一部の像の直
線的なスリット領域の1次元走査方向に関する幅の最適
化、そのようなスリット領域の1次元走査方向に関する
数(例えば1〜3)の最適化によって、所望の解像力を
達成しつつスループットを向上させた走査露光法が実現
できるといった顕著な効果も得られる。
In the above example, an example is shown in which the blade of the blind mechanism is provided with a light-shielding piece. However, the size and shape of the light-shielding piece are set at a position almost conjugate with the circuit pattern IR in the optical path. The same effect can be obtained by providing a dimming member such as an ND filter. As described above, according to the above example, a part of the image of the circuit pattern projected on the photosensitive substrate is formed into a linear shape extending in a direction intersecting the one-dimensional scanning direction in the circular projection field of view of the projection optical system. The scanning exposure is limited within the slit area (rectangular area), so if the progressive focus exposure method for increasing the depth of focus is to be performed, the image forming plane of the projection optical system and the exposure area on the substrate are simply used. By adding a very simple operation of inclining the inner surface relative to the direction of the one-dimensional scan by a predetermined amount, an almost uniform depth-of-focus expanding effect can be achieved over the entire one shot area on the substrate. The circuit pattern can be transferred. According to the above example, the width of a part of the image of the circuit pattern limited in the circular projection field of view is optimized in the one-dimensional scanning direction of the linear slit region, and the one-dimensional scanning direction of such a slit region is determined. By optimizing the number (for example, 1 to 3), a remarkable effect that a scanning exposure method with an improved throughput while achieving a desired resolution can also be achieved.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上にように本発明によれば、走査露光
中にも投影光学系の像面と基板との位置関係を所望状態
に制御することができ、走査露光にも容易に累進焦点露
光方法を適用することができる。
As described above, according to the present invention, the positional relationship between the image plane of the projection optical system and the substrate can be controlled to a desired state even during scanning exposure, and the progressive focus can be easily applied to scanning exposure. An exposure method can be applied.

【0049】また本発明によれば、走査露光に累進焦点
露光方法を適用した場合にも、例えば基板上の1つのシ
ョット領域内の全体に対してほぼ均一な焦点深度拡大効
果を伴なって露光を行うことができる。
Further, according to the present invention, even when the progressive focus exposure method is applied to the scanning exposure, for example, the exposure within the one shot area on the substrate is performed with a substantially uniform depth of focus expansion effect. It can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施に好適な投影露光装置の構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection exposure apparatus suitable for carrying out the present invention.

【図2】レチクルブラインドを構成するブレードの配置
を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of blades constituting a reticle blind.

【図3】(a)はウェハホルダー周辺の概略的な構成を
示す図、(b)はレベリングセンサからの光束のウェハ
上への照射状態を示す図である。
3A is a diagram illustrating a schematic configuration around a wafer holder, and FIG. 3B is a diagram illustrating a state of irradiation of a light beam from a leveling sensor onto a wafer.

【図4】本発明に好適な投影露光装置を用いた露光方法
を概略的に示す図である。
FIG. 4 is a view schematically showing an exposure method using a projection exposure apparatus suitable for the present invention.

【図5】走査露光によってウェハ上の任意の位置に照射
される露光量の光軸方向の分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a distribution in the optical axis direction of an exposure amount applied to an arbitrary position on a wafer by scanning exposure.

【図6】本発明の走査露光方法によって累進焦点露光法
を行った場合にウェハ上の任意の位置に与えられる像の
強度分布を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an intensity distribution of an image given to an arbitrary position on a wafer when a progressive exposure method is performed by the scanning exposure method of the present invention.

【図7】レチクルブラインドを構成するブレードの他の
例を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing another example of the blade constituting the reticle blind.

【図8】走査露光によってウェハ上の任意の位置に照射
される露光量の光軸方向の分布を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a distribution in the optical axis direction of an exposure amount applied to an arbitrary position on a wafer by scanning exposure.

【図9】他のブレード例を使って走査露光を行った場合
にウェハ上の任意の位置に与えられる像の強度分布を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an intensity distribution of an image given to an arbitrary position on a wafer when scanning exposure is performed using another example of a blade.

【図10】走査露光によってウェハ上の任意の位置に照
射される露光量の光軸方向の分布を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a distribution in the optical axis direction of an exposure amount applied to an arbitrary position on a wafer by scanning exposure.

【図11】従来のステップアンドスキャン露光方式の概
念を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the concept of a conventional step-and-scan exposure method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 … マスクステージ 16 … 基板ホルダー 17 … Zステージ 18 … XYステージ 20A,20B … レベリング駆動部 21 … モータ 53 … レベリング制御系 54 … Zステージ制御系 PL … 投影光学系 BF … 投影光学系の最良結像面 R … レチクル(マスク) IR … 回路パターン W … 感光基板 14 ... mask stage 16 ... substrate holder 17 ... Z stage 18 ... XY stage 20A, 20B ... leveling drive unit 21 ... motor 53 ... leveling control system 54 ... Z stage control system PL ... projection optical system BF ... best connection of projection optical system Image surface R: reticle (mask) IR: Circuit pattern W: Photosensitive substrate

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−229423(JP,A) 特開 昭63−12134(JP,A) 特開 平3−40417(JP,A) 特開 昭62−208629(JP,A) 特開 昭63−58930(JP,A) 特開 平4−277612(JP,A) 特開 平2−28312(JP,A) 特公 平2−57333(JP,B2) PROCEEDINGS OF SP IE,VOL.922,OPTICAL /LASER MICROLITHOG RAPHY P.256−269 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 INSPEC(DIALOG)Continuation of front page (56) References JP-A-2-229423 (JP, A) JP-A-63-12134 (JP, A) JP-A-3-40417 (JP, A) JP-A-62-208629 (JP) JP-A-63-58930 (JP, A) JP-A-4-277612 (JP, A) JP-A-2-28312 (JP, A) JP-A-2-57333 (JP, B2) PROCEEDINGS OF SP IE, VOL. 922, OPTICAL / LASER MICROLITHOG RAPHY P. 256-269 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 INSPEC (DIALOG)

Claims (34)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】照明光に対してマスクを相対移動するのに
同期して、投影光学系を通る前記照明光に対して基板を
相対移動することで、前記基板を走査露光する方法にお
いて、 前記基板上での前記照明光の照射領域を、前記投影光学
系の視野内でその光軸を含み、かつ前記走査露光中に前
記基板が移動される第1方向と直交する第2方向に沿っ
て直線状に延びる矩形状又はスリット状に制限し、 前記走査露光中、前記照射領域内での前記投影光学系の
結像面と前記基板との位置関係を調整するために、前記
投影光学系の光軸方向に前記基板を3点で駆動すること
を特徴とする走査露光方法。
1. A method of scanning and exposing a substrate by relatively moving a substrate with respect to said illumination light passing through a projection optical system in synchronization with a relative movement of a mask with respect to the illumination light. The irradiation area of the illumination light on the substrate includes a second direction orthogonal to a first direction including the optical axis in the field of view of the projection optical system and moving the substrate during the scanning exposure. Limiting to a rectangular or slit shape extending linearly, during the scanning exposure, in order to adjust the positional relationship between the imaging surface of the projection optical system and the substrate in the irradiation area, the projection optical system A scanning exposure method, wherein the substrate is driven at three points in an optical axis direction.
【請求項2】前記基板の駆動によって前記投影光学系の
結像面と前記基板との相対傾斜を調整することを特徴と
する請求項1に記載の走査露光方法。
2. The scanning exposure method according to claim 1, wherein the relative inclination between the image plane of the projection optical system and the substrate is adjusted by driving the substrate.
【請求項3】前記基板上にビームを斜めに投射し、その
反射ビームを光電検出して得られる情報に基づいて前記
基板の駆動を制御することを特徴とする請求項1又は2
に記載の走査露光方法。
3. The method according to claim 1, wherein a beam is projected obliquely onto the substrate, and the driving of the substrate is controlled based on information obtained by photoelectrically detecting the reflected beam.
3. The scanning exposure method according to 1.
【請求項4】前記得られた情報に基づいて、前記照射領
域内のほぼ中心で前記投影光学系の結像面と前記基板と
が合致するように、前記基板の駆動をフィードバック制
御することを特徴とする請求項3に記載の走査露光方
法。
4. The method according to claim 1, wherein the driving of the substrate is feedback-controlled based on the obtained information so that an image forming plane of the projection optical system and the substrate coincide with each other substantially at the center of the irradiation area. The scanning exposure method according to claim 3, wherein:
【請求項5】前記第1方向と前記投影光学系の光軸とを
含む平面、及び前記第2方向と前記投影光学系の光軸と
を含む平面の両方に交差する方向から前記ビームを前記
基板上に投射することを特徴とする請求項3又は4に記
載の走査露光方法。
5. A plane including the first direction and the optical axis of the projection optical system , and the second direction and an optical axis of the projection optical system.
The scanning exposure method according to claim 3, wherein the beam is projected onto the substrate from a direction intersecting both of the planes including :
【請求項6】前記基板上における前記ビームの投射位置
が前記第1方向及びこれと直交する第2方向の両方と交
差する方向に沿って設定されることを特徴とする請求項
3〜5のいずれか一項に記載の走査露光方法。
6. The method according to claim 3, wherein a projection position of the beam on the substrate is set along a direction intersecting both the first direction and a second direction orthogonal to the first direction. The scanning exposure method according to any one of the preceding claims.
【請求項7】照明光に対してマスクを相対移動するのに
同期して、投影光学系を通る前記照明光に対して基板を
相対移動することで、前記基板を走査露光する方法にお
いて、 前記走査露光中、前記投影光学系の視野内で前記基板が
移動される第1方向、及びこれと直交する第2方向の両
方と交差する方向に沿ってその投射位置が設定されるビ
ームを前記基板上に投射して、前記投影光学系の結像面
と前記基板との前記投影光学系の光軸方向に関する位置
関係を検出することを特徴とする走査露光方法。
7. A method of scanning and exposing the substrate by relatively moving the substrate with respect to the illumination light passing through a projection optical system in synchronization with the relative movement of the mask with respect to the illumination light. A beam whose projection position is set along a direction that intersects both a first direction in which the substrate is moved in the field of view of the projection optical system and a second direction orthogonal to the first direction during scanning exposure is transmitted to the substrate. A scanning exposure method, wherein the projection is performed on an upper surface to detect a positional relationship between an imaging plane of the projection optical system and the substrate in an optical axis direction of the projection optical system.
【請求項8】前記ビームは、前記基板上で前記第1及び
第2方向の両方と交差する方向に沿って延びるスリット
状であることを特徴とする請求項6又は7に記載の走査
露光方法。
8. The scanning exposure method according to claim 6, wherein the beam has a slit shape extending on the substrate along a direction intersecting both the first and second directions. .
【請求項9】前記基板上に投射されるビームは、前記基
板上で、前記第1方向に関して所定幅内に分布するとと
もに、前記第2方向に関して所定幅内に分布することを
特徴とする請求項3〜8のいずれか一項に記載の方法。
9. beam projected onto the substrate, on the substrate, the distributed within a predetermined range with respect to the first direction DOO
The method according to any one of claims 3 to 8 , further comprising a distribution within a predetermined width in the second direction .
【請求項10】照明光に対してマスクを相対移動するの
に同期して、投影光学系を通る前記照明光に対して基板
を相対移動することで、前記基板を走査露光する方法に
おいて、前記走査露光中、前記投影光学系の結像面と前記基板と
の前記投影光学系の光軸方向に関する位置関係を検出す
るために前記基板上に投射されるビームを、前記基板が
移動される第1方向と前記投影光学系の光軸とを含む平
面、及び前記第1方向と直交する第2方向と前記投影光
学系の光軸とを含む平面の両方に交差する方向から入射
し、 前記走査露光中、前記ビームが、前記基板上で、前記第
1方向に関して所定幅内に分布するとともに、前記第2
方向に関して所定幅内に分布するようにした ことを特徴
とする走査露光方法。
10. synchronously mask relative to the illumination light to relative movement, by relative movement of the substrate relative to the illumination light passing through the projection optical system, a method of scanning exposure of the substrate, wherein During scanning exposure, the imaging surface of the projection optical system and the substrate
Detecting the positional relationship of the projection optical system in the optical axis direction.
The substrate emits a beam that is projected onto the substrate for
A plane including a first direction to be moved and an optical axis of the projection optical system.
A plane, a second direction orthogonal to the first direction, and the projection light
Incident from a direction that intersects both the optical axis of the system and the plane containing the optical axis
And during the scanning exposure, the beam is irradiated on the substrate by the
Distributed within a predetermined width in one direction, and
A scanning exposure method characterized by being distributed within a predetermined width in a direction .
【請求項11】前記投影光学系の視野内で前記照明光の
照射領域内の一部に前記ビームを投射することを特徴と
する請求項3〜10のいずれか一項に記載の走査露光方
法。
11. The scanning exposure method according to claim 3, wherein the beam is projected onto a part of an irradiation area of the illumination light within a field of view of the projection optical system. .
【請求項12】照明光に対してマスクを相対移動するの
に同期して、投影光学系を通る前記照明光に対して基板
を相対移動することで、前記基板を走査露光する方法に
おいて、 前記走査露光中、前記基板上における前記照明光の照射
領域内にビームを投射し、その反射ビームを光電検出し
て前記照射領域内での前記基板の傾斜に関する情報を得
るとともに、該得られた情報に基づいて前記投影光学系
の結像面と前記基板とを相対移動することを特徴とする
走査露光方法。
12. A method of scanning and exposing a substrate by relatively moving a substrate with respect to said illumination light passing through a projection optical system in synchronization with relative movement of a mask with respect to illumination light. During scanning exposure, a beam is projected into the irradiation area of the illumination light on the substrate, and the reflected beam is photoelectrically detected to obtain information on the inclination of the substrate in the irradiation area, and the obtained information is obtained. A scanning exposure method characterized by relatively moving an image forming surface of the projection optical system and the substrate based on the following.
【請求項13】前記走査露光中、前記基板が移動される
第1方向と前記投影光学系の光軸とを含む平面、及び前
記第1方向に直交する第2方向と前記投影光学系の光軸
とを含む平面との両方に交差する方向から前記ビームを
前記基板上に投射することを特徴とする請求項12に記
載の走査露光方法。
Wherein said during the scanning exposure, the plane including the optical axis of the projection optical system and the first direction in which the substrate is moved, and before
A second direction orthogonal to the first direction and an optical axis of the projection optical system;
13. The scanning exposure method according to claim 12, wherein the beam is projected onto the substrate from a direction intersecting both of the planes including :
【請求項14】前記走査露光中、前記照明光の照射領域
内に投射されるビームは、前記基板上で、前記基板が移
動される第1方向に関して所定幅内に分布するととも
に、前記第1方向と直交する第2方向に関して所定幅内
に分布することを特徴とする請求項12又は13に記載
の方法。
During 14. The scanning exposure, the beam is projected on the exposure area of the illumination light, on the substrate, when the substrate is distributed within a predetermined range with respect to the first direction to be moved together
Within a predetermined width in a second direction orthogonal to the first direction.
14. The method according to claim 12 or 13 , wherein the distribution is:
【請求項15】前記走査露光中、前記基板上の所定点が
前記照明光の照射領域内に存在している間に、前記投影
光学系の光軸方向に関して前記所定点の位置を変化させ
ることで、前記光軸方向の互いに異なる位置でそれぞれ
前記所定点に前記照明光を照射することを特徴とする請
求項1〜14のいずれか一項に記載の走査露光方法。
During 15. The scanning exposure, while a predetermined point on the substrate is present in the irradiation region of the illumination light, the position of the predetermined point and about the optical axis of the projection optical system The scanning exposure method according to any one of claims 1 to 14, wherein the illumination light is applied to the predetermined points at different positions in the optical axis direction by changing the illumination light.
【請求項16】照明光に対してマスクを相対移動するの
に同期して、投影光学系を通る前記照明光に対して基板
を相対移動することで、前記基板を走査露光する方法に
おいて、 前記走査露光中、前記基板上の所定点が前記照明光の照
射領域内に存在している間に、前記投影光学系の光軸方
向に関して前記所定点の位置を変化させることで、前記
光軸方向の互いに異なる位置でそれぞれ前記所定点に前
記照明光を照射することを特徴とする走査露光方法。
16. A method of scanning and exposing the substrate by relatively moving the substrate with respect to the illumination light passing through the projection optical system in synchronization with the relative movement of the mask with respect to the illumination light. during scanning exposure, while a predetermined point on the substrate is present in the irradiation region of the illumination light, by changing the position of the predetermined point and about the optical axis of the projection optical system, wherein A scanning exposure method comprising irradiating the illumination light to the predetermined points at different positions in the optical axis direction.
【請求項17】前記所定点はその光軸方向の位置が前記
投影光学系の焦点深度の幅内で変化することを特徴とす
る請求項15又は16に記載の走査露光方法。
17. The scanning exposure method according to claim 15, wherein the position of the predetermined point in the optical axis direction changes within a range of a depth of focus of the projection optical system.
【請求項18】前記基板上での前記照明光の照射領域
を、前記投影光学系の視野内でその光軸を含み、かつ前
走査露光中に前記基板が移動される第1方向と直交す
る第2方向に沿って直線的に延びる矩形状又はスリット
状に制限することを特徴とする請求項6〜17のいずれ
か一項に記載の走査露光方法。
18. An irradiation area of the illumination light on the substrate, including an optical axis in a field of view of the projection optical system, and orthogonal to a first direction in which the substrate is moved during the scanning exposure .
The scanning exposure method according to any one of claims 6 to 17, wherein the shape is limited to a rectangular shape or a slit shape linearly extending along the second direction.
【請求項19】前記投影光学系は円形視野を有し、前記
照明光の照射領域は、前記円形視野内で前記投影光学系
の光軸をほぼ中心として前記走査露光中に前記基板が移
動される第1方向と直交する第2方向に直線的に延びる
ことを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載
の走査露光方法。
19. The projection optical system has a circular visual field, and the irradiation area of the illumination light moves the substrate during the scanning exposure about the optical axis of the projection optical system substantially in the circular visual field.
19. The scanning exposure method according to claim 1, wherein the scanning exposure method extends linearly in a second direction orthogonal to the first direction to be moved.
【請求項20】前記マスク上のパターンに応じて、前記
走査露光中に前記基板が移動される第1方向と直交する
第2方向に関する前記照明光の矩形状又はスリット状の
照射領域の長さを変更することを特徴とする請求項1〜
19に記載の走査露光方法。
20. A substrate which is orthogonal to a first direction in which the substrate is moved during the scanning exposure according to a pattern on the mask.
A rectangular or slit-shaped illumination light in a second direction;
The length of an irradiation area is changed, The claim 1 characterized by the above-mentioned.
20. The scanning exposure method according to 19.
【請求項21】前記基板が走査露光のために移動される
第1方向と直交する第2方向に関して、前記マスクのパ
ターンが転写される前記基板上のショット領域が前記照
明光よりも大きいとき、前記ショット領域の内部でオー
バーラップ露光を行って露光量をシームレスにすること
を特徴とする請求項1〜20のいずれか一項に記載の走
査露光方法。
21. In a second direction orthogonal to a first direction in which the substrate is moved for scanning exposure, when a shot area on the substrate on which the pattern of the mask is transferred is larger than the illumination light, The scanning exposure method according to any one of claims 1 to 20, wherein overlap exposure is performed inside the shot area to make the exposure amount seamless.
【請求項22】請求項1〜21のいずれか一項に記載の
方法を用いる素子製造方法。
22. A device manufacturing method using the method according to claim 1.
【請求項23】マスクに照射される照明光を基板上に投
射する投影光学系を有し、前記照明光に対して前記マス
クと前記基板とをそれぞれ相対移動して、前記基板を走
査露光する装置において、 前記基板上における前記照明光の照射領域を、前記投影
光学系の視野内でその光軸を含み、かつ前記走査露光中
に前記基板が移動される第1方向と直交する第2方向に
直線状に延びる矩形状又はスリット状に制限する制限手
段と、 前記走査露光中、前記照射領域内での前記投影光学系の
結像面と前記基板との位置関係を調整するために、前記
投影光学系の光軸方向に前記基板を3点で駆動する駆動
手段とを備えたことを特徴とする走査露光装置。
23. A projection optical system for projecting illumination light applied to a mask onto a substrate, and the mask and the substrate are relatively moved with respect to the illumination light to scan and expose the substrate. In the apparatus, a second direction orthogonal to a first direction in which the irradiation area of the illumination light on the substrate includes an optical axis thereof within a field of view of the projection optical system and the substrate is moved during the scanning exposure Limiting means for limiting to a rectangular shape or a slit shape extending linearly, during the scanning exposure, in order to adjust the positional relationship between the imaging surface of the projection optical system and the substrate in the irradiation area, A driving unit for driving the substrate at three points in the optical axis direction of the projection optical system.
【請求項24】前記駆動手段は、前記照明光の照射領域
のほぼ中心で前記投影光学系の結像面と前記基板の露光
面とが合致するように、前記基板を駆動することを特徴
とする請求項23に記載の走査露光装置。
24. The driving means drives the substrate such that an image forming surface of the projection optical system and an exposure surface of the substrate coincide with each other substantially at the center of the irradiation area of the illumination light. A scanning exposure apparatus according to claim 23.
【請求項25】前記基板上にビームを斜めに投射し、そ
の反射ビームを光電検出する位置検出系を更に備え、前
記駆動手段は、前記位置検出系で得られる情報に基づい
て前記基板を駆動することを特徴とする請求項23また
は24に記載の走査露光装置。
25. A position detecting system for projecting a beam obliquely onto the substrate and photoelectrically detecting the reflected beam, wherein the driving means drives the substrate based on information obtained by the position detecting system. 25. The scanning exposure apparatus according to claim 23, wherein the scanning exposure is performed.
【請求項26】前記位置検出系は、前記第1方向と前記
投影光学系の光軸とを含む平面、及び前記第1方向に直
交する第2方向と前記投影光学系の光軸とを含む平面の
両方に交差する方向から前記ビームを前記基板上に投射
することを特徴とする請求項25に記載の走査露光装
置。
26. The method of claim 25, wherein the position detection system, a straight plane, and in the first direction including the optical axis of the projection optical system and the first direction
Of a plane including a second direction intersecting with the optical axis of the projection optical system.
26. The scanning exposure apparatus according to claim 25, wherein the beam is projected onto the substrate from a direction intersecting both .
【請求項27】前記位置検出系は、前記基板上に投射さ
れるビームを、前記基板上で、前記第1方向及びこれと
直交する第2方向の両方と交差する方向に沿って分布さ
せることを特徴とする請求項25または26に記載の走
査露光装置。
27. The position detection system distributes a beam projected on the substrate along a direction intersecting both the first direction and a second direction orthogonal to the first direction on the substrate. The scanning exposure apparatus according to claim 25, wherein:
【請求項28】前記位置検出系は、前記投影光学系の視
野内で前記照明光の照射領域内の一部に前記ビームを照
射することを特徴とする請求項25〜27のいずれか一
項に記載の走査露光装置。
28. The apparatus according to claim 25, wherein the position detection system irradiates a part of an irradiation area of the illumination light with the beam in a field of view of the projection optical system. 3. The scanning exposure apparatus according to claim 1.
【請求項29】前記走査露光中、前記位置検出系によっ
て前記基板上に投射されるビームは、前記基板上で、前
記基板が移動される第1方向に関して所定幅内に分布す
とともに、前記基板が移動される第1方向と直交する
第2方向に関して所定幅内に分布することを特徴とする
請求項25〜28のいずれか一項に記載の走査露光装
置。
29. During the scanning exposure, the beam is projected onto the substrate by the position detection system, on the substrate, as well as distributed within a predetermined range with respect to the first direction in which the substrate is moved, the substrate Is orthogonal to the first direction in which
The scanning exposure apparatus according to any one of claims 25 to 28, wherein the scanning exposure apparatus is distributed within a predetermined width in the second direction .
【請求項30】前記投影光学系は、その光軸が折り曲げ
られることなく一直線に延びることを特徴とする請求項
23〜29のいずれか一項に記載の走査露光装置。
30. A scanning exposure apparatus according to claim 23, wherein said projection optical system extends straight without bending its optical axis.
【請求項31】前記マスクを保持するマスクステージ
と、 前記基板を保持する基板ステージと、 前記マスクステージを移動する第1駆動系と、 前記基板ステージを移動するための第2駆動系と、 前記走査露光中に前記マスクステージの位置を計測する
ための第1干渉計と、 前記走査露光中に前記基板ステージの位置を計測するた
めの第2干渉計とをさらに備え、 前記投影光学系は縮小系であって、 前記マスクステージと前記基板ステージの各々は、前記
投影光学系の投影倍率に応じた速度で移動することを特
徴とする請求項23〜30のいずれか一項に記載の走査
露光装置。
31. A mask stage for holding the mask
When measures a substrate stage for holding the substrate, a first drive system for moving the mask stage, a second drive system for moving the substrate stage, the position of the mask stage in the scanning exposure
A first interferometer for measuring the position of the substrate stage during the scanning exposure.
A second interferometer, wherein the projection optical system is a reduction system, and each of the mask stage and the substrate stage is
It moves at a speed corresponding to the projection magnification of the projection optical system.
Scanning according to any one of claims 23 to 30, characterized in that
Exposure equipment.
【請求項32】前記第1干渉計用の基準鏡および前記第
2干渉計用の基準鏡は前記投影光学系の鏡筒に設けられ
ていることを特徴とする請求項31に記載の装置。
32. A reference mirror for the first interferometer and the reference mirror for the first interferometer.
2. A reference mirror for the interferometer is provided in the lens barrel of the projection optical system.
32. The device of claim 31, wherein
【請求項33】前記投影光学系は屈折素子のみからなる
両側テレセントリックな光学系であって、 前記照射領域は、前記投影光学系の円形イメージフィー
ルド内に包含されるように定められることを特徴とする
請求項23〜32のいずれか一項に記載の装置。
33. The projection optical system comprises only a refractive element.
A two-sided telecentric optical system, wherein the irradiation area is a circular image field of the projection optical system.
Is defined to be included in the field
Apparatus according to any one of claims 23 to 32.
【請求項34】請求項23〜33のいずれか一項に記載
の装置を用いる素子製造方法。
34. A device manufacturing method using the device according to claim 23.
JP30203998A 1991-03-06 1998-10-23 Scanning exposure method, scanning exposure apparatus, and element manufacturing method Expired - Lifetime JP3161430B2 (en)

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